Une sonde spatiale est un véhicule spatial sans équipage lancé pour étudier à plus ou moins grande distance les corps célestes qui se trouvent dans le système solaire : planète, lune,comète, astéroïde) et le milieu interplanétaire ou interstellaire. Elle se distingue des autres engins spatiaux non habités qui restent en orbite terrestre. Les sondes spatiales peuvent prendre un grand nombre de formes pour remplir leur mission : orbiteur placé en orbite autour du corps céleste observé, atterrisseur qui explore in situ le sol de la planète cible. Une sonde peut emporter des engins autonomes pour accroitre son champ d'investigation : sous-satellite, impacteur, rover, ballon.

Une sonde spatiale peut être amenée à franchir de grandes distances et à fonctionner loin de la Terre et du Soleil ce qui impose des dispositifs spécifiques. Elle doit disposer de suffisamment d'énergie dans des régions ou le Soleil ne fournit plus qu'une énergie limitée, disposer d'une grande autonomie de décision car l'éloignement du centre de contrôle ne permet plus aux opérateurs humains de réagir en temps réel aux événements, résoudre des problèmes de télécommunications rendus difficiles par l'éloignement et survivre dans un environnement qui malmène l'électronique embarquée. Enfin pour parvenir à destination à un cout supportable, la sonde spatiale est amenée à utiliser des méthodes sophistiquées de navigation : assistance gravitationnelle, aérofreinage.

Les premières sondes spatiales sont les sondes Luna lancées vers la Lune par l'Union soviétique en 1959. En 1961 l'Union Soviétique lance Venera la première sonde amenée à étudier une autre planète. La construction des sondes spatiales nécessite des connaissances techniques très spécifiques dont les États-Unis sont l'acteur dominant. L'Agence spatiale européenne (Mars Express, Venus Express, Rosetta, participation à la sonde Cassini-Huygens) et le Japon (Hayabusa, SELENE) jouent un rôle croissant. La Russie qui était leader au début de l'ère spatiale, n'a plus de rôle actif depuis une quinzaine d'années. Pour pallier un coût de développement élevé (jusqu'à plusieurs milliards de $), la réalisation des sondes spatiales fait souvent l'objet d'une coopération internationale.

Une sonde spatiale est un véhicule spatial lancé sans équipage humain dont l'objectif est d'explorer le système solaire : planète, lune, comète, astéroïde, milieu interplanétaire ouinterstellaire. Sa charge utile est constituée d'instruments scientifiques de différentes natures - caméras fonctionnant ou non en lumière visible, spectromètres, radiomètres,magnétomètres,... - qui permettent de collecter des données in situ ou à distance qui sont ensuite transmises vers la Terre. Si dans son architecture générale une sonde spatiale est souvent proche d'un satellite artificiel en orbite autour de la Terre, plusieurs caractéristiques en font des engins particuliers :

Définition

• La distance entre les opérateurs au sol et l'engin qui impose une grande autonomie
• La complexité des taches à enchainer : atterrissage sur des corps célestes pourvus d'une atmosphère ou ayant une gravité très faible, pointage précis des instruments sur des cibles défilant à grande vitesse, collecte d'échantillons, procédures de sauvegarde en cas de défaillance
• La précision et la complexité de la navigation
• La résistance au rayons cosmiques
• La sophistication de l'instrumentation scientifique liée à la nécessité d'alléger la charge utile et aux performances exigées
• La faiblesse de l'énergie solaire disponible si la sonde est à destination des planètes externes
• Des températures beaucoup plus extrêmes lorsque la sonde est envoyée vers les planètes extérieures ou en deçà de l'orbite de Mercure
• La durée de la mission qui peut débuter après un transit allant jusqu'à une dizaine d'années.

Depuis maintenant 52 ans (2011), ces engins sont envoyés avec un taux d'échec élevé vers des planètes plus ou moins lointaines. Leurs observations font autant rêver le grand public que les scientifiques. Mais le nombre exact de sondes lancées dans l'espace reste très difficile à appréhender. Le tableau récapitulatif qui suit donne un bref aperçu des moyens engendrés pour explorer le système solaire :

Impacts sur des corps du système solaire

Des sondes spatiales sont allées se poser ou se sont écrasées sur des objets su système solaire, planètes, satellites, astéroïdes ou comètes. Le tableau récapitulatif suivant en donne une liste avec la première sonde les ayant frappés :

Chronologie exhaustive des corps touchés

Nom de l'objet touché	Nom de la sonde	Date de l'impact	Description
Lune	Luna 2 ou Lunik 2 URSS	13/09/1959	Luna 2 fut le premier objet construit par l'homme à entrer en collision avec un autre corps du système solaire.
Vénus	Venera 3 URSS	01/03/1966	Contact perdu avant l'atterrissage, premier impact sur une autre planète.
Mars	Mars 2 URSS	19/05/1971	Échec de la mission, impact sur mars.
Phobos	Phobos 1 URSS	01/09/1988	Impact sur Phobos satellite de Mars, échec de la mission.
Éros	Near NASA	14/02/2000	Atterissage en douceur sur l'astéroïde Éros, non prévu au départ !
Jupiter	Galileo NASA	21/10/2003	En fin de mission impact sur la planète Jupiter pour éviter une rencontre éventuelle avec Europe qui pourrait être polluée.
Tempel 1	Deep impact NASA	04/07/2005	Impact sur la comète Tempel 1.
Itokawa	Hayabusa ISAS	19/10/2005	Atterissage sur l'astéroïde Itokawa dans le but de ramener des échantillons.
Titan	Huygens ESA	12/01/2007	Atterrissage en douceur sur le plus gros satellite de Saturne.

Quelques missions en cours